Correlación entre una Prueba de Impedanciografía Cardíaca para la Descompensación y el Desarrollo de Fibrosis de Reemplazo del Ventrículo Izquierdo

ANTECEDENTES:

La decisión de realizar un reemplazo valvular aórtico transcatéter (TAVR) a menudo ocurre después de que ya existe daño cardíaco permanente. Por lo tanto, se necesita un método novedoso para identificar pacientes con estenosis aórtica menos que grave que están en riesgo inminente de daño cardíaco. El concepto es que el inicio de la descompensación del ventrículo izquierdo (VI) es el punto de inflexión que marca la pérdida de reserva cardíaca y la formación de fibrosis miocárdica. Este es un estudio observacional para recopilar datos relacionados con la posible conexión entre una prueba simple no invasiva que utiliza la impedanciocardiografía (ICG) para detectar la descompensación del VI en pacientes con estenosis aórtica moderada y el desarrollo de fibrosis de reemplazo del VI. La enfermedad valvular cardíaca (VHD) es una causa común de insuficiencia cardíaca (HF). La estenosis aórtica, una de las formas más graves y comunes de VHD, se caracteriza tanto por el estrechamiento progresivo de la válvula como por la respuesta de remodelación del VI. La estenosis aórtica moderada (calcificación valvular moderada) se encuentra en la Etapa B de las guías del Colegio Americano de Cardiológos (ACC)/Asociación Americana del Corazón (AHA) para el manejo de VHD, que especifican una velocidad aórtica máxima inferior a 4.0 m/s o un gradiente de presión aórtico medio inferior a 40 mmHg, y sin síntomas. De hecho, algunos pacientes con estenosis aórtica con esa hemodinámica valvular presentan síntomas. Además, pacientes con las mismas características valvulares pueden tener funciones del VI muy diferentes, desde miocardio normal hasta descompensación del VI con fibrosis de reemplazo significativa. Esto sugiere que considerar solo las características de la válvula, sin buscar disfunción del VI, puede ser insuficiente para determinar un momento apropiado para TAVR. Actualmente, las válvulas disponibles comercialmente están indicadas para estenosis aórtica calcificada grave en pacientes con VHD sintomática. Esta es la Etapa D en las guías ACC/AHA para VHD, que especifican hemodinámica valvular con velocidad aórtica máxima ≥ 4.0 m/s o gradiente medio ≥ 40 mmHg. Sin embargo, los estudios clínicos muestran que a menudo la decisión de TAVR ocurre después de que hay daño cardíaco significativo. Esto sugiere que la intervención temprana, cuando sea apropiada, podría reducir la mortalidad por todas las causas y mejorar los resultados en comparación con el manejo conservador. En otras palabras, un momento apropiado para TAVR podría ser antes de la Etapa D. El dilema es que, incluso con síntomas, el equipo cardíaco carece de una indicación clara para proceder con TAVR cuando la velocidad aórtica máxima es inferior a 4.0 m/s y el gradiente aórtico medio es inferior a 40 mmHg. La desventaja de la espera vigilante es el mayor riesgo de mortalidad. Los síntomas comunes de la estenosis aórtica son angina, síncope y disnea. El síntoma más grave es la disnea, que se asocia con insuficiencia cardíaca congestiva. Desde el inicio de la disnea manifiesta, el 50% de los pacientes mueren dentro de los 2 años. Incluso los pacientes con el síntoma menos grave de angina tienen una tasa de mortalidad del 50% dentro de los 5 años del inicio de la angina. Fibrosis Miocárdica: La fibrosis miocárdica es la característica patológica clave asociada con la remodelación del VI durante la transición de hipertrofia a HF. La fibrosis miocárdica puede dividirse en fibrosis difusa, que ocurre antes y es reversible, y fibrosis de reemplazo, que ocurre después y es irreversible. En teoría, un momento apropiado para TAVR sería antes de la formación de fibrosis de reemplazo. La fibrosis difusa y de reemplazo en el miocardio aumentan con la estenosis aórtica, pero solo están débilmente asociadas con la gravedad del estrechamiento valvular. De hecho, pacientes con estenosis aórtica moderada pueden tener miocardio normal, fibrosis difusa o fibrosis de reemplazo. Brecha en el Conocimiento Actual: La remodelación del VI debido a la estenosis aórtica no puede predecirse con precisión solo por el grado de estrechamiento valvular y debe evaluarse independientemente. La detección de descompensación subclínica del VI potencialmente podría ser útil para evaluar la progresión de la fibrosis asociada con la transición de hipertrofia a HF. La prueba ICG descrita en este estudio es un candidato potencial para el método simple y económico necesario para detectar la descompensación del VI.

Impedanciocardiografía:

La tecnología ICG ha estado disponible durante más de 50 años. ICG se comercializó inicialmente para monitorizar de forma no invasiva el gasto cardíaco. La capacidad de la tecnología se expandió para incluir la evaluación de la función hemodinámica del sistema cardiovascular en HF. ICG se ha utilizado para detectar descompensación en pacientes con insuficiencia cardíaca, pero ICG no se ha utilizado específicamente para detectar descompensación en pacientes con estenosis aórtica moderada. Esta es una nueva aplicación clínica donde el inicio de la descompensación podría ser importante. Recopilar datos sobre lecturas de ICG en posiciones erguida y supina para detectar descompensación en pacientes con estenosis aórtica es el propósito de este proyecto. La base científica de la tecnología es la siguiente. La resistencia al flujo de una corriente eléctrica alterna se conoce como impedancia, y la resistencia tisular a una corriente aplicada se denomina bioimpedancia eléctrica (Z). Se crea un campo eléctrico dentro del tórax aplicando corriente alterna, de alta frecuencia y baja amplitud desde una fuente de corriente constante a través de un conjunto de electrodos tipo electrocardiograma en el cuello y el abdomen. La señal de impedancia en tiempo real se asemeja a la onda de presión aórtica. Para facilitar la interpretación intuitiva, la señal se invierte para que una disminución de la impedancia aparezca como un aumento en la forma de onda mostrada. Se sabe que la tasa de aumento de presión en la aorta ascendente, dP/dt (que es la pendiente del ascenso de la onda de presión durante la fase de eyección), es una indicación de contractilidad. Durante la sístole, el cambio de presión aórtica (que es la causa) se correlaciona directamente con el cambio de impedancia (que es el resultado). La señal de impedancia diferenciada, dZ/dt, se correlaciona directamente con dP/dt. En la forma de onda dZ/dt, la onda de eyección se define como la porción de la forma de onda dZ/dt durante la eyección ventricular. El punto más alto en la onda de eyección es [dZ/dt]máx, medido en ohmios por segundo. En la sístole, la fuente principal del cambio de impedancia es el movimiento de sangre en la aorta. La altura de la onda de eyección, [dZ/dt]máx, se correlaciona con la contractilidad del ventrículo izquierdo.

Método Novedoso de Evaluar la Descompensación: La verdad fundamental detrás de la prueba ICG erguido/supino es la ley de Starling del corazón. Para la función ventricular, la relación de Frank-Starling establece que la fuerza de contracción ventricular se ve afectada por la longitud telediastólica de las fibras que componen la pared miocárdica, que está estrechamente relacionada con el volumen telediastólico. La posición corporal afecta la distribución del volumen sanguíneo. El volumen telediastólico está influenciado por la distribución del volumen sanguíneo entre los compartimentos intratorácico y extratorácico. Cuando una persona está erguida, la fuerza gravitacional hace que la sangre se acumule en las partes inferiores del cuerpo, lo que aumenta el volumen sanguíneo extratorácico a expensas del volumen sanguíneo intratorácico. Para una persona en reposo, la maniobra de cambiar la postura de erguido a supino causa una disminución del volumen sanguíneo extratorácico y un aumento del volumen sanguíneo intratorácico. Esto aumenta el retorno venoso al corazón (precarga) y el volumen telediastólico. En un corazón que permanece compensado, la fuerza contráctil aumenta a medida que aumenta la longitud muscular. Un aumento en el volumen telediastólico del VI hace que el músculo se estire dentro de su límite elástico y resulta en una mayor fuerza contráctil. En otras palabras, en compensación, [dZ/dt]máx supino es mayor que [dZ/dt]máx erguido. [29] La curva de Frank-Starling representa la relación estrés/deformación del rendimiento ventricular (estrés del VI) con el volumen telediastólico del VI (deformación del VI). En un corazón normal, la curva es ascendente, lo que indica que un aumento en el volumen telediastólico resulta en un aumento de la fuerza contráctil. En HF, el ventrículo izquierdo se descompensa. El inicio de la descompensación, representado por la meseta de la curva de insuficiencia cardíaca, ocurre cuando el ventrículo izquierdo no tiene más reserva cardíaca. Este es el punto de inflexión cuando el miocardio del VI se estira hasta su límite elástico. El inicio de la descompensación se indica cuando [dZ/dt]máx erguido es igual a [dZ/dt]máx supino. En teoría, el inicio de la descompensación marca el comienzo del reemplazo del tejido miocárdico viable por tejido no contráctil fibrótico. La parte descendente de la curva de HF representa el empeoramiento de la descompensación, cuando el miocardio del VI se estira más allá de su límite elástico, lo que resulta en una contracción más débil. Cuanto más débil es la contracción, más lenta es la eyección de sangre desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta. Esto causa un aumento más lento (pendiente más baja) del ascenso de la onda de presión aórtica. Esto se indica por un valor menor de [dZ/dt]máx. A medida que la descompensación empeora, [dZ/dt]máx supino continúa disminuyendo por debajo de [dZ/dt]máx erguido. En la descompensación, una alteración fisiopatológica es la incapacidad del corazón para mover toda la sangre que regresa del sistema circulatorio, cuando un paciente no está erguido, lo que lleva a una acumulación de sangre en el corazón (congestión). El inicio de la descompensación podría considerarse el "canario en la mina de carbón", porque sirve como una advertencia temprana de que la transición de hipertrofia a HF es inminente. Potencialmente, el inicio de la descompensación del VI podría indicar el comienzo de la ventana de tiempo para considerar TAVR en pacientes con estenosis aórtica. Datos Preliminares Relevantes: Para comparaciones de la función sistólica del VI entre pacientes, la medida de [dZ/dt]máx se normaliza dividiendo el valor de [dZ/dt]máx por la impedancia base (la bioimpedancia eléctrica promedio) del tórax (Zo). Esto es similar a la forma en que el volumen sistólico se normaliza dividiendo el valor del volumen sistólico por la superficie corporal para producir el índice de volumen sistólico. Este indicador ICG normalizado de la fuerza contráctil del VI se llama amplitud sistólica (SA). La fórmula para SA es [dZ/dt]máx (en Ω por segundo) dividido por Zo (en Ω). [33] Para evaluar la respuesta compensatoria al cambio postural, el criterio para una respuesta compensatoria normal es SA erguido menor que SA supino. La descompensación se define como SA erguido ≥ SA supino, lo que indica que el ventrículo izquierdo ha perdido reserva contráctil y está funcionando en contra de la función normal según la ley de Starling del corazón. El inicio de la descompensación ocurre cuando SA erguido es igual a SA supino.

Resultado Esperado:

El cambio de compensación a descompensación podría ser un hito importante en la remodelación del VI. En teoría, el inicio de descompensación detectado por ICG es un presagio del desarrollo de fibrosis de reemplazo del VI. El resultado esperado de este estudio es una prueba ICG negativa para descompensación en un paciente con estenosis aórtica moderada con una resonancia magnética cardíaca.